第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案
第化学奥林匹克初赛试题及
第31届中国化学奥林匹克 (初赛)试题2017年8月27日9:00~12:00）题号12345678910总分满分101012101012613107100得分评卷人●竞赛时间3小时。
迟到高出半小时者不能够进考场。
开始考试后到，把试卷（反面向上）放在桌面上，马上起立撤离考场。
1小时内不得离场。
时间●试卷装订成册，不得打开。
所有解答必定写在指定的方框内，不得用铅笔填写。
稿本纸在最后一页。
不得拥有任何其他纸张。
●姓名、报名号和所属学校必定写在首页左侧指定地址，写在其他地方者按废卷论处。
●赞同使用非编程计算器以及直尺等文具。
H1.相对原子质量He4008.003 Li6.Be9B1C1N1O1F1Ne2 941.0120.81 2.01 4.01 6.009.000.18 Na2Mg2Al2Si2P3S3Cl3Ar3 2.99 4.31 6.988.090.97 2.075.459.95K3Ca4Sc4Ti4V5Cr5Mn5Fe5Co5Ni5Cu6Zn6Ga6Ge7As7Se7Br7Kr8 9.100.08 4.967.880.94 2.004.94 5.858.938.69 3.55 5.419.72 2.61 4.928.969.90 3.80 Rb8Sr8Y8Zr9Nb9Mo9Tc[Ru1Rh1Pd1Ag1Cd1In1Sn1Sb1Te1I12Xe1 5.477.628.91 1.22 2.91 5.9498]01.102.906.407.912.414.818.721.827.66.931.3Cs1Ba1La－Hf1Ta1W1Re1Os1Ir1Pt1Au1Hg2Tl2Pb2Bi2Po[At[Rn[ 32.937.3Lu78.580.983.886.290.292.295.197.000.604.407.209.0210]210]222] Fr[Ra[Ac－Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo 223]226]LaLa Ce Pr NdPm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb LuAc Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr第1题（10分）依照条件书写化学反应方程式。
2022-2022(28-31届)中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
第28届中国化学奥林匹克初赛试题第1题（6分）合成氨原料气由天然气在高温下与水和空气反应而得。
涉及的主要反应如下：（1）CH4(g)＋H2O(g) → CO(g)＋3H2(g)（2）2CH4(g)＋O2(g) → 2CO(g)＋4H2(g)（3）CO(g)＋H2O(g) → H2(g)＋CO2(g)假设反应产生的CO全部转化为CO2，CO2被碱液完全吸收，剩余的H2O通过冷凝干燥除去。
进入合成氨反应塔的原料气为纯净的N2和H2。
1-1 为使原料气中的N2和H2的体积比为1∶3，推出起始气体中CH4和空气的比例。
设空气中O2和N2的体积比为1∶4，所有气体均按理想气体处理。
1-2 计算反应（2）的反应热。
已知：（4）C(s)＋2H2(g) → CH4(g)ΔH4＝－74.8 kJ mol－1（5）C(s)＋1/2O2(g) → CO(g) ΔH5＝－110.5 kJ mol－1第2题（5分）连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。
硫同位素交换和核磁共振实验证实，其水溶液中存在亚硫酰自由基负离子。
2-1 写出该自由基负离子的结构简式，根据VSEPR理论推测其形状。
2-2 连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚磺酸钠。
文献报道，反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭（生成产物）三步，写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理。
第3题（6分）2022年，科学家通过计算预测了高压下固态氮的一种新结构：N8分子晶体。
其中，N8分子呈首尾不分的链状结构；按价键理论，氮原子有4种成键方式；除端位以外，其他氮原子采用3种不同类型的杂化轨道。
3-1 画出N8分子的Lewis结构并标出形式电荷。
写出端位之外的N原子的杂化轨道类型。
3-2 画出N8分子的构型异构体。
第4题（5分）2022年6月18日，发明开夫拉（Kevlar）的波兰裔美国女化学家Stephanie Kwolek谢世，享年90岁。
开夫拉的强度比钢丝高5倍，用于制防弹衣，也用于制从飞机、装甲车、帆船到手机的多种部件。
第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(二)
82Univ. Chem. 2018, 33 (2), 82−92收稿：2017-11-28；录用：2017-11-29*通讯作者，Email: ctw@•竞赛园地• doi: 10.3866/ 第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(二)常泰维*，戴昱民，方润亭，李宇轩，孙斯达，孙泽昊，王泽淳，曾承禹，张宇婷 北京大学化学与分子工程学院，北京 100871第6题题目(12分)钌的配合物在发光、光电、催化、生物等领域备受关注。
6-1 研究者制得一种含混合配体的Ru(II)配合物[Ru(bpy)n (phen)3−n ](ClO 4)2 (配体结构如下图)。
元素分析结果给出C 、H 、N 的质量分数分别为48.38%、3.06%、10.54%。
磁性测量表明该配合物呈抗磁性。
6-1-1 推算配合物化学式中的n 值。
6-1-2 写出中心钌原子的杂化轨道类型。
6-2 利用显微镜观察生物样品时，常用到一种被称为“钌红”的染色剂，钌红的化学式为[Ru 3O 2(NH 3)14]Cl 6，由[Ru(NH 3)6]Cl 3的氨水溶液暴露在空气中形成，钌红阳离子中三个钌原子均为6配位且无金属-金属键。
6-2-1 写出生成钌红阳离子的反应方程式。
6-2-2 画出钌红阳离子的结构式并标出每个钌的氧化态。
6-2-3 写出钌红阳离子中桥键原子的杂化轨道类型。
6-2-4 经测定，钌红阳离子中Ru ―O 键长为187 pm ，远小于其单键键长。
对此，研究者解释为：在中心原子和桥键原子间形成了两套由d 和p 轨道重叠形成的多中心π键。
画出多中心π键的原子轨道重叠示意图。
分析与解答6-1 本题考查对配合物杂化理论的基本理解。
首先元素分析给出了C 、H 、N 的质量分数，那么可以直接除以相对原子质量，转化为摩尔比C : H : N = 32.1 : 24.2 : 6.0，与n = 1 (34 : 24 : 6)和n = 2 (32 : 24 : 6)比较可知n = 2。
2019年第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题(含参考答案).doc
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中国化学会第31 届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试卷估分用答案（ 2017 年 8 月 27 日 9:00 ~ 12:00 ）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分 满分 101012101012613107100得分评卷人·竞赛时间 3 小时。
迟到超过半小时者不能进考场。
开始考试后 1 小时内不得离场。
时间到，把试卷（背面朝上）放在桌面上，立即起立撤离考场。
·试卷装订成册，不得拆散。
所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。
草稿纸在最后一页。
不得持有任何其他纸张。
·姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。
·允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
H 相对原子质量He 1.008 4.003Li Be B C N O F Ne 6.941 9.012 10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31 26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.41 69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 118.7 121.8 127.6 126.9 131.3 Cs Ba La － Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 132.9 137.3 Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 207.2 209.0 [210] [210] [222] Fr Ra Ac － Rf Db Sg BhHs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo[223] [226] LaLa Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb LuAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr第 1 题（ 10 分）根据条件书写化学反应方程式。
2017年第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
第31 屆中國化學奧林匹克(初賽)試題（2017 年8 月27 日9:00 ~ 12:00）●競賽時間3 小時。
遲到超過半小時者不能進考場。
開始考試後1 小時內不得離場。
時間到，把試卷（背面朝上）放在桌面上，立即起立撤離考場。
●試卷裝訂成冊，不得拆散。
所有解答必須寫在指定の方框內，不得用鉛筆填寫。
草稿紙在最後一頁。
不得持有任何其他紙張。
●姓名、報名號和所屬學校必須寫在首頁左側指定位置，寫在其他地方者按廢卷論處。
●允許使用非編程計算器以及直尺等文具。
第 1 題（10 分）根據條件書寫化學反應方程式。
1-1工業上從碳酸氫銨和鎂硼石[Mg2B2O4(OH)2]在水溶液中反應制備硼酸。
1-2從乏燃料提取鈈元素の過程中，利用亞硝酸鈉在強酸溶液中將Pu3+氧化為Pu4+。
1-3N aBH4與氯化鎳（摩爾比2:1）在水溶液中反應，可得到兩種硼化物：硼化鎳和硼酸（摩爾比1:3）。
1-4通過KMnO4和H2O2在KF-HF 介質中反應獲得化學法制F2の原料K2MnF6。
1-5磷化氫與甲醛の硫酸溶液反應，產物僅為硫酸鏻（鹽）。
第 2 題（10 分）2-1氨晶體中，氨分子中の每個H 均參與一個氫鍵の形成，N 原子鄰接幾個氫原子？1摩爾固態氨中有幾摩爾氫鍵？氨晶體融化時，固態氨下沉還是漂浮在液氨の液面上？2-2P4S5是個多面體分子，結構中の多邊形雖非平面狀，但仍符合歐拉定律，兩種原子成鍵後價層均滿足8 電子，S の氧化數為-2。
畫出該分子の結構圖（用元素符號表示原子）。
2-3水煤氣轉化反應[CO(g) + H2O(g) → H2(g) + CO2(g)]是一個重要の化工過程，已知如下鍵能(BE)數據：BE(C≡O) =1072 kJ·mol-1，BE(O-H) = 463 kJ·mol-1，BE(C=O) = 799 kJ·mol-1，BE(H-H) = 436 kJ·mol-1估算反應熱，該反應低溫還是高溫有利？簡述理由。
2017年第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(二)
82Univ. Chem. 2018, 33 (2), 82−92收稿：2017-11-28；录用：2017-11-29*通讯作者，Email: ctw@•竞赛园地• doi: 10.3866/ 第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(二)常泰维*，戴昱民，方润亭，李宇轩，孙斯达，孙泽昊，王泽淳，曾承禹，张宇婷 北京大学化学与分子工程学院，北京 100871第6题题目(12分)钌的配合物在发光、光电、催化、生物等领域备受关注。
6-1 研究者制得一种含混合配体的Ru(II)配合物[Ru(bpy)n (phen)3−n ](ClO 4)2 (配体结构如下图)。
元素分析结果给出C 、H 、N 的质量分数分别为48.38%、3.06%、10.54%。
磁性测量表明该配合物呈抗磁性。
6-1-1 推算配合物化学式中的n 值。
6-1-2 写出中心钌原子的杂化轨道类型。
6-2 利用显微镜观察生物样品时，常用到一种被称为“钌红”的染色剂，钌红的化学式为[Ru 3O 2(NH 3)14]Cl 6，由[Ru(NH 3)6]Cl 3的氨水溶液暴露在空气中形成，钌红阳离子中三个钌原子均为6配位且无金属-金属键。
6-2-1 写出生成钌红阳离子的反应方程式。
6-2-2 画出钌红阳离子的结构式并标出每个钌的氧化态。
6-2-3 写出钌红阳离子中桥键原子的杂化轨道类型。
6-2-4 经测定，钌红阳离子中Ru ―O 键长为187 pm ，远小于其单键键长。
对此，研究者解释为：在中心原子和桥键原子间形成了两套由d 和p 轨道重叠形成的多中心π键。
画出多中心π键的原子轨道重叠示意图。
分析与解答6-1 本题考查对配合物杂化理论的基本理解。
首先元素分析给出了C 、H 、N 的质量分数，那么可以直接除以相对原子质量，转化为摩尔比C : H : N = 32.1 : 24.2 : 6.0，与n = 1 (34 : 24 : 6)和n = 2 (32 : 24 : 6)比较可知n = 2。
第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(一)
第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题解析(一)常泰维;戴昱民;方润亭;李宇轩;孙斯达;孙泽昊;王泽淳;曾承禹;张宇婷【摘要】详细分析并解答了第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题.对于每一道题目,我们都给出了详尽的讨论,引导读者综合运用所学的化学知识,通过推理、演算、论证等方法顺利解题.对于特定的题目,我们还给出了相关的科学背景介绍与知识拓展,鼓励读者了解题目背后的科学思想,感受化学学习与科研的乐趣.%The questions in the 31st Chinese Chemistry Olympiad (Preliminary Test) are solved in detail. The manuscript not only provides systematic analyses for all questions, but also guides the readers through the solutions in an intuitive manner. For selected questions, rich introduction to the scientific backgrounds and bibliographical resources are also included.【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2018(033)001【总页数】9页(P73-81)【关键词】化学竞赛;试题解析【作者】常泰维;戴昱民;方润亭;李宇轩;孙斯达;孙泽昊;王泽淳;曾承禹;张宇婷【作者单位】北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京 100871;北京大学化学与分子工程学院,北京100871【正文语种】中文【中图分类】G64;O6第1题题目(10分)根据条件书写化学反应方程式。
31届化学竞赛山东初赛试题
31届化学竞赛山东初赛试题第1题(8分)写出下列各化学反应的方程式。
1-1将热的硝酸铅溶液滴入热的铬酸钾溶液产生碱式铬酸沉淀[Pb2(OH)2CrO4]。
1-2向含氰化氢的废水中加入铁粉和K2CO3制备黄血盐[K4Fe(CN)6?3H2O]。
1-3酸性溶液中，黄血盐用KMnO4处理，被彻底氧化，产生NO3和CO2。
1-4在水中，Ag2SO4与单质S作用，沉淀变为Ag2S，分离，所得溶液中加碘水不褪色。
第2题(12分)2-1实验室现有试剂：盐酸，硝酸，乙酸，氢氧化钠，氨水。
从中选择一种试剂,分别分离以下各组固体混合物(不要求复原，括号内数据是溶度积)，指出溶解的固体。
(1)CaCO3(3.4?10–9)和CaC2O4(2.3?10–9)(2)BaSO4(1.1?10–10)和BaCrO4(1.1?10–10)(3)Zn(OH)2(3.0?10–17)和Ni(OH)2(5.5?10–16)(4)AgCl(1.8?10–10)和AgI(8.5?10–17)(5)ZnS(2.5?10–22)和HgS(1.6?10–52)2-2在酸化的KI溶液中通入SO2，观察到溶液变黄并出现混浊(a)，继续通SO2，溶液变为无色(b)，写出与现象a和b相对应所发生反应的方程式。
写出总反应方程式(c)，指出KI在反应中的作用。
2-3分子量为4000的聚乙二醇有良好的水溶性，是一种缓泻剂，它不会被消化道吸收，也不会在体内转化，却能使肠道保持水分。
2-3-1以下哪个结构简式代表聚乙二醇？2-3-2聚乙二醇为何能保持肠道里的水分？2-3-3聚乙二醇可由环氧乙烷在酸性条件下聚合而成，写出反应式。
第3题(10分)3-1早在19世纪初期，法国科学家Dulong和Petit测定比热时，发现金属的比热(c m)与其原子量的乘积近似为常数6calg1o C??1(1cal=4.18J)。
当时已知的原子量数据很少，因此，可利用比热推算原子量，进而采用其他方法分析得到更精确的原子量。
最新第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)
C 12.01
N 14.01
O 16.00
F 19.00
Ne 20.18
Na 22.99
Mg 24.31
Al 26.98
Si 28.09
P 30.97
S 32.07
Cl 35.45
Ar 39.95
K 39.10
Ca 40.08
Sc 44.96
Ti 47.88
V 50.94
Cr 52.00
Ru 101.1
Rh 102.9
Pd 106.4
Ag 107.9
Cd 112.4
In 114.8
Sn 118.7
Sb 121.8
Te 127.6
I 126.9
Xe 131.3
Cs 132.9
Ba 137.3
La－
Lu
Hf 178.5
Ta 180.9
W 183.8
Re 186.2
Os 190.2
Ir 192.2
Uuo
La
Ce
Pr
Nd
世界上的每一个国家和民族都有自己的饰品文化，将这些饰品汇集到一起再进行新的组合，便可以无穷繁衍下去，满足每一个人不同的个性需求。Pm
一、消费者分析Sm
Eu
Gd
Tb
2、传统文化对大学生饰品消费的影响Dy
Ho
营销环境信息收集索引Er
（四）大学生对手工艺制品消费的要求Tm
Yb
Lu
Ac
Pt 195.1
Au 197.0
Hg 200.6
Tl 204.4
Pb 207.2
Bi 209.0
Po[210]
At [210]
Rn [222]
31届全国高中化学竞赛初赛试题及参考答案
Ni 58.69 Pd 106.4 Pt 195.1 Ds
Cu 63.55 Ag 107.9 Au 197.0 Rg
Zn 65.41 Cd 112.4 Hg 200.6 Cn
He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]
Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo Ho Es Er Fm Tm Md Yb No Lu Lr
第 3 题（12 分） 在金属离子 M3+的溶液中，加入酸 HmX，控制条件，可以得到不同沉淀。pH < 1，得到沉淀 A(M2Xn·yH2O，y < 10)；pH > 7，得到沉淀 B[MX(OH)]，A 在空气气氛中的热重分析显示， 从 30°C 升温至 100°C，失重 11.1%，对应失去 5 个结晶水（部分） ；继续加热至 300°C，再 失重 31.2%，放出无色无味气体，残留物为氧化物 M2O3，B 在氮气气氛中加热至 300°C 总 失重 29.6%。 3-1 通过计算，指出 M 是哪种金属，确定 A 的化学式。 3-2 写出 A 在空气中热解的反应方程式。 。 3-3 通过计算，确定 B 在 N2 气氛中失重后的产物及产物的定量组成（用摩尔分数表示） 3-4 写出 B 在氮气气氛中分解的反应方程式。
Sc Ti V Cr Mn Fe Co 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 La－ Hf Ta W Re Os Ir Lu 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 Ac－ Rf Db Sg Bh Hs Mt La Ce Th Pr Pa Nd U Pm Np Sm Pu Eu Am
第31届中国化学奥林匹克(初赛)试题及答案(WORD版)精编版
第31 届中国化学奥林匹克(初赛)试题（2017 年8 月27 日9:00 ~ 12:00）●时间到，把试卷（背面朝上）放在桌面上，立即起立撤离考场。
●试卷装订成册，不得拆散。
所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。
草稿纸在最后一页。
不得持有任何其他纸张。
●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。
●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
第1根据条件书写化学反应方程式。
1-1工业上从碳酸氢铵和镁硼石[Mg2B2O4(OH)2]在水溶液中反应制备硼酸。
1-2从乏燃料提取钚元素的过程中，利用亚硝酸钠在强酸溶液中将Pu3+氧化为Pu4+。
1-3N aBH4与氯化镍（摩尔比2:1）在水溶液中反应，可得到两种硼化物：硼化镍和硼酸（摩尔比1:3）。
1-4通过KMnO4和H2O2在KF-HF 介质中反应获得化学法制F2的原料K2MnF6。
1-5磷化氢与甲醛的硫酸溶液反应，产物仅为硫酸鏻（盐）。
第2 题（10 分）2-1氨晶体中，氨分子中的每个H 均参与一个氢键的形成，N 原子邻接几个氢原子？1 摩尔固态氨中有几摩尔氢键？氨晶体融化时，固态氨下沉还是漂浮在液氨的液面上？2-2P4S5是个多面体分子，结构中的多边形虽非平面状，但仍符合欧拉定律，两种原子成键后价层均满足8 电子，S 的氧化数为-2。
画出该分子的结构图（用元素符号表示原子）。
2-3水煤气转化反应[CO(g) + H2O(g) → H2(g) + CO2(g)]是一个重要的化工过程，已知如下键能(BE)数据：BE(C≡O) =1072 kJ·mol-1，BE(O-H) = 463 kJ·mol-1，BE(C=O) = 799 kJ·mol-1，BE(H-H) = 436 kJ·mol-1估算反应热，该反应低温还是高温有利？简述理由。
2-4硫粉和S2-反应可以生成多硫离子。
在10 mL S2-溶液中加入0.080 g 硫粉，控制条件使硫粉完全反应。
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●试卷装订成册，不得拆散。
所有解答必须写在指定的方框，不得用铅笔填写。
草稿纸在最后一页。
不得持有任何其他纸。
●、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。
●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
第根据条件书写化学反应方程式。
1-1工业上从碳酸氢铵和镁硼石[Mg2B2O4(OH)2]在水溶液中反应制备硼酸。
1-2从乏燃料提取钚元素的过程中，利用亚硝酸钠在强酸溶液中将 Pu3+氧化为 Pu4+。
1-3N aBH4与氯化镍（摩尔比 2:1）在水溶液中反应，可得到两种硼化物：硼化镍和硼酸（摩尔比 1:3）。
1-4通过 KMnO4和 H2O2在 KF-HF 介质中反应获得化学法制 F2的原料 K2MnF6。
1-5磷化氢与甲醛的硫酸溶液反应，产物仅为硫酸鏻（盐）。
第2 题（10 分）2-1氨晶体中，氨分子中的每个 H 均参与一个氢键的形成，N 原子邻接几个氢原子？1 摩尔固态氨中有几摩尔氢键？氨晶体融化时，固态氨下沉还是漂浮在液氨的液面上？2-2P4S5是个多面体分子，结构中的多边形虽非平面状，但仍符合欧拉定律，两种原子成键后价层均满足 8 电子，S 的氧化数为-2。
画出该分子的结构图（用元素符号表示原子）。
2-3水煤气转化反应[CO(g) + H2O(g) → H2(g) + CO2(g)]是一个重要的化工过程，已知如下键能(BE)数据：BE(C≡O) =1072 kJ·mol-1，BE(O-H) = 463 kJ·mol-1，BE(C=O) = 799 kJ·mol-1， BE(H-H) = 436 kJ·mol-1估算反应热，该反应低温还是高温有利？简述理由。
2-4硫粉和 S2-反应可以生成多硫离子。
在 10 mL S2-溶液中加入 0.080 g 硫粉，控制条件使硫粉完全反应。
检测到溶液中最大聚合度的多硫离子是 S32-且 S n2-(n = 1,2,3,…)离子浓度之比符合等比数列 1,10,…,10n-1。
若不考虑其他副反应，计算反应后溶液中 S2-的浓度c1和其起始浓度c0。
第3 题（12 分）在金属离子 M3+的溶液中，加入酸 H m X，控制条件，可以得到不同沉淀。
pH < 1，得到沉淀A(M2X n·yH2O，y < 10)；pH > 7，得到沉淀 B[MX(OH)]，A 在空气气氛中的热重分析显示，从30°C 升温至100°C，失重 11.1%，对应失去 5 个结晶水（部分）；继续加热至300°C，再失重 31.2%，放出无色无味气体，残留物为氧化物 M2O3，B 在氮气气氛中加热至300°C 总失重 29.6%。
3-1通过计算，指出 M 是哪种金属，确定 A 的化学式。
3-2写出 A 在空气中热解的反应方程式。
3-3通过计算，确定 B 在 N2气氛中失重后的产物及产物的定量组成（用摩尔分数表示）。
3-4写出 B 在氮气气氛中分解的反应方程式。
第4 题（10 分）随着科学的发展和大型实验装置（如同步辐射和中子源）的建成，高压技术在物质研究中发挥着越来越重要的作用。
高压不仅会引发物质的相变，也会导致新类型化学键的形成。
近年来就有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。
4-1NaCl 晶体在 50-300 GPa 的高压下和 Na 或 Cl2反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。
下图给出其中三种晶体的晶胞（大球为氯原子，小球为钠原子）。
写出A、B、C 的化学式。
4-2在超高压（300 GPa）下，金属钠和氦可形成化合物。
结构中，钠离子按简单立方排布，形成 Na4立方体空隙（如右图所示），电子对（2e-）和氦原子交替分布填充在立方体的中心。
4-2-1写出晶胞中的钠离子数。
4-2-2写出体现该化合物结构特点的化学式。
4-2-3若将氦原子放在晶胞顶点，写出所有电子对（2e-）在晶胞中的位置。
4-2-4晶胞边长a = 395pm。
计算此结构中 Na-He 的间距d 和晶体的密度ρ（单位:g·cm-1）。
第5 题（10 分）由元素 X 和 Y 形成的化合物 A 是一种重要的化工产品，可用于制备润滑剂、杀虫剂等。
A可由生产 X 单质的副产物 FeP2与黄铁矿反应制备，同时得到另一个二元化合物 B。
B 溶于稀硫酸放出气体 C，而与浓硫酸反应放出二氧化硫。
C 与大多数金属离子发生沉淀反应。
纯净的A 呈黄色，对热稳定，但遇潮湿空气极易分解而有臭鸡蛋味。
A 在乙醇中发生醇解，得到以X 为单中心的二酯化合物 D 并放出气体 C，D 与 Cl2反应生成制备杀虫剂的原料 E、放出刺激性的酸性气体 F 并得到 Y 的单质（产物的摩尔比为 1:1:1）。
A 与五氧化二磷混合加热，可得到两种与 A 结构对称性相同的化合物 G1和 G2。
5-1写出 A、C 到 F 以及 G1和 G2的分子式。
5-2写出由生产 X 单质的副产物 FeP2与黄铁矿反应制备 A 的方程式。
5-3写出 B 与浓硫酸反应的方程式。
第6 题（12 分）钌的配合物在发光、光电、催化、生物等领域备受关注。
6-1 研究者制得一种含混合配体的 Ru(II)配合物[Ru(bpy)n(phen)3-n](ClO4)（2配体结构如下图）。
元素分析结果给出 C、H、N 的质量分数分别为 48.38%、3.06%、10.54%。
磁性测量表明该配合物呈抗磁性。
6-1-1推算配合物化学式中的 n 值。
6-1-2写出中心钌原子的杂化轨道类型。
6-2利用显微镜观察生物样品时，常用到一种被称为“钌红”的染色剂，钌红的化学式为[Ru3O2(NH3)14]Cl6，由[Ru(NH3)6]Cl3的氨水溶液暴露在空气中形成，钌红阳离子中三个钌原子均为 6 配位且无金属-金属键。
6-2-1写出生成钌红阳离子的反应方程式。
6-2-2画出钌红阳离子的结构式并标出每个钌的氧化态。
6-2-3写出钌红阳离子中桥键原子的杂化轨道类型。
6-2-4经测定，钌红阳离子中 Ru-O 键长为 187 pm，远小于其单键键长。
对此，研究者解释为：在中心原子和桥键原子间形成了两套由 d 和p 轨道重叠形成的多中心π 键。
画出多中心π 键的原子轨道重叠示意图。
第7 题（6 分）嵌段共聚物指由不同聚合物链段连接而成的聚合物。
若其同时拥有亲水链段和疏水链段，会形成部为疏水链段，外部为亲水链段的核-壳组装体（如胶束）。
下图所示为一种 ABA 型嵌段共聚物，该嵌段共聚物在水中可以形成胶束并包载药物分子，在氧化或还原的条件刺激下，实现药物的可控释放。
ABA 型三嵌段共聚物7-1该共聚物的合成方法如下：先使单体 X 与稍过量单体 Y 在无水溶剂中进行聚合反应，形成中部的聚氨酯链段，随后加入过量乙二醇单甲醚 CH3(OCH2CH2)n OH 进行封端。
写出单体 X 与 Y 的结构式。
7-2在氧化还原条件下二硫键可发生断裂，采用 R-S-S-R 简式，写出其断键后的氧化产物 O 和还原产物 P。
7-3该嵌段共聚物所形成的胶束可以包载右图中哪种抗癌药物？简述理由。
第8 题（13 分）8-1判断以下分子是否有手性。
8-2画出以下反应所得产物的立体结构简式，并写出反应类型（S N1 或 S N2）。
反应原料反应试剂产物反应类型1 H2S/KOH2 K2CO33 H2O4 CH3OH第9 题（10 分）画出以下转换的中间体和产物（A-E）的结构简式。
元素分析结果表明化合物 E 含 C，64.84%；H，8.16%，N，12.60%。
化合物B 不含羟基。
第10 题（7 分）影响有机反应的因素较多。
例如，反应底物中的取代基不同往往会使反应生成不同的产物。
10-1当R = CH3时，产物为A，分子式为C15H12O4。
研究表明A 不含羟基，它的1H NMR(CDCl3，ppm)：δ 1.68 (3H)，2.73-2.88 (2H)，3.96-4.05 (2H)，5.57 (1H)，7.72-8.10 (4H)。
画出 A 的结构简式。
提示：δ 不同，氢的化学环境不同。
10-2当 R = Ph 时，产物为 B，分子式为 C20H14O4。
研究表明 B 含有一个羟基，它的1H NMR(CDCl3，ppm)：δ 2.16 (1H)，3.79 (1H)，4.07 (1H)，5.87 (1H)，6.68 (1H)，7.41-7.77 (5H)，7.82-8.13 (4H)。
画出 B 的结构简式；解释生成 B 的原因。
10-3当 R = OEt 时，产物为 C，分子式为 C14H10O5。
参照以上实验结果，画出 C 的结构简式。
第31 届中国化学奥林匹克(初赛)参考答案第 1 题（10 分）1-1 2NH 4HCO 3 + Mg 2B 2O 4(OH)2 = 2MgCO 3 + 2NH 3 + 2H 3BO 3（2 分）NH 4HCO 3 + Mg 2B 2O 4(OH)2 + 2H 2O = Mg 2(OH)2CO 3 + NH 3 + 2H 3BO 31-2 4H + + 2HNO 2 + 4Pu 3+ = N 2O + 4Pu 4+ + 3H 2O （2 分 ）1-3 8NaBH 4 + 4NiCl 2 + 18H 2O = 6H 3BO 3 + 2Ni 2B + 8NaCl + 25H 2（2 分） 1-4 2KMnO 4 + 3H 2O 2 + 2KF + 10HF = 2K 2MnF 6 + 3O 2 + 8H 2O （2 分） 1-5 2PH 3 + 8HCHO + H 2SO 4 = [P(CH 2OH)4]2SO 4（2 分）第 2 题（10 分）2-1 6（3 个氢键、3 个共价键）；（1 分）3 mol （1 分）；下沉（1 分）。
2-2（2 分）2-3 ΔH ≈ -2[BE(C=O) + BE(H-H) - BE(C≡O) - 2BE(O-H)]= -36 KJ·mol -1（1 分）该反应的 ΔH ＜0，根据勒夏特列平衡移动原理，故而低温有利于平衡正向移动，因而低温有利。
（1 分）注：实际反应要用合适的温度。
第 3 题（12 分）3-1 由 MX(OH)可知 X 为-2 价，因而 A 为 M 2X 3·yH 2O根据第一步失去 5 个结晶水可以确定其分子量为 811.53g·mol -1（1 分） 因为在热重分析中放出无色无味的气体，因而推测该气体可能为 CO 2（1 分） 当 X 为碳酸根时，验证无合理答案。